JPS6016458Y2 - 溶接装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、固定管などの被溶接物の周面を溶接する装
置において溶接トーチの位置を検出する装置に関するも
である。

一般に、管が水平に固定された状態で円周縦部分を溶接
する場合、その溶接は全姿勢溶接と呼ばれその作業には
極めて高度な技量を要するものとされている。

自動溶接で、これに対応する手段として溶接姿勢、すな
わち下向き、王道、上向き、上進の４姿勢に応じて溶接
条件を変化させる方法が通例となっている。

従って、溶接条件の切換えをするため、所定の位置に溶
接トーチが到達したことを確認する必要が生じる。

従来この手段として次の例がある。

溶接トーチの１周旋回時間を予め算出しておき、所定の
溶接条件切換地点までの時間を逆算し、これをタイマー
に置換させ動作する方法があった。

しかし、この方法は、溶接トーチが一周する移動動作に
おいで機械的な移動時間に全く変動がないという前提に
立たなければならない。

少しでも移動速度に変動が生じると所定の位置とは異な
る地点で溶接条件が切換えられ、溶接品質に悪影響を与
えかねないという欠点があった。

さらに別の例として、トーチ近傍にリミットスイッチを
設け、他方固定管表面に被検出片を所要数配置し、溶接
トーチの移動と共に、リミットスイッチが被検出片に液
上信号を得るという手段も考えられている。

しかし、この例では被検出片を管表面に配置しなければ
ならず、作業が非常に煩雑になる。

さらに、別の従来例を説明すると、第１図において、１
は溶接合車、２は溶接合車に装着された１対の車輪、３
は台車１の装着された加圧輪であり、この加圧輪は幅が
一定でかつ２分割可能なガイドレール４のフランジ５内
側６に後味台車１の旋回中ガイドレール４より台車１が
逸脱するのを防止するため設けられたものである。

７は台車１に装架される溶接トーチである。

８は台車１の一端に固定されたリミットスイッチ。

９はガイドレール４外周に配置された被検出片である。

ガイドレール４のフランジ５の外周で接した１対の車輪
２とフランジ５内面６に接した加圧輪３により保持され
た台車１は、それ自身に搭載した駆動源（図示せず）に
よりガイドレール４の外周を旋回する。

同時に、台車１の一端に固定されたリミットスイッチ８
も旋回し、ガイドレール４外周に配置された被検出片９
に接触し信号を発生する。

リミットスイッチ８の取付位置と溶接トーチ７の相互関
係を確認し、被検出片９を配置すれば必要な溶接条件を
任意な数切換えることが可能である。

第１図では外１ａφの管につい記しているが、管につい
ては様々な用途にあわせて種々の外径の製品が生産され
ている。

そこで、ｄφより小さい径の管に第１図の台車を適用す
る場合が第２図に示されている。

径の異なる管を対象とした場合、台車自身は同一のもの
を使用し、ガイドレールのみを適用する管に合わせたも
のを使用する。

管径がｄ′φ（＜ｄφ）の場合、ガイドレール１０の外
径はＤ′φ（＜Ｄφ）となる。

ガイドレール１０には前述と同様の被検出片９が配置さ
れている。

一方、台車１には第１図に示したと同様に、リミットス
イッチ８が固定されている。

このリミットスイッチ８の一例を第３図に示している。

スイッチ本体１１には板バネ作用を有するアクチュエー
ター１２が固定され、アクチュエータ１２の先端にロー
ラー１３が設けられている。

リミットスイッチ８は、通常外部より機械的負荷がない
場合、ローラー１３は実線に示す位置になり、負荷が与
えられると破線のようにたわみながら変位し本体内の接
点が動作する。

一般にその相互変位置りは数肋である。

この装置の場合機械的負荷とは被検出片９を指している
が、ガイドレールが異なっても被検出片９は上記変位量
に適合する関係に配置されていなければリミットスイッ
チ８はスイッチとして動作しなくなる。

すなわち、第２図ではローラー１３がガイドレール１０
外周面より浮き上がっており、従ってスイッチ機能を得
るため、リミットスイッチ８を図示位置より垂直に下方
へ移動させるか、もしくは水平に移動しローラー１３が
ガイドレール１０外周に接する近傍まで移動させる必要
が生じる。

換言すれば、仮に８″、１０″、１２ｚ・・というよう
に各管径毎にガイドレールを用意した場合、その都度リ
ミットスイッチ８を移動させ、最適位置に固定するとい
う作業が必要となり、自動化溶接に逆行するものとなっ
てしまう。

さらに、ガイドレールの外周面に突起物を配置するよう
にした場合不測の出来事でこれを欠落させてしまう可能
性もあり、その場合所期の機能を果たし得なくなるとい
う欠点があった。

この考案は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、ガイドレール外周面に永久磁石を
、溶接条件切換数に応じて複数配置させ、一方、台車に
はリードスイッチを固定し、それによりスイッチの間隙
調整を要することなく、径の異なるガイドレールに適用
出来、さらには外周面に何ら突起物を出さないガイドレ
ールが提供出来るものである。

以下この考案の一実施例を図について説明する。

第４図において１は台車、７は溶接トーチ、１４は台車
１の一端に固定された磁気感応素子、例えばリードスイ
ッチ、１５はガイドレール、１６ａ、１６ｂはガイドレ
ール１５の外周に埋設された永久磁石である。

第５図において上記ガイドレール１５をさらに説明する
と、１７はガイドレール１５の外周に加工されガイドレ
ールの幅方向に長い長穴で、この長六内に上記永久磁石
１６ａ、１６ｂが埋設される。

１８は一対の永久磁石１６ａ、１６ｂにより出来る磁力
線である。

次に動作について説明する。

台車１に固定されたリードスイッチ１４は台車１の旋回
と共に移動する。

従って、台車１の移動と共にリードスイッチ１４は長穴
１７の真上を通過することとなる。

ところで、リードスイッチの原理は第６図に示す通りで
ある。

ガラス管１９の内部２０に２本の磁性体より成るリード
片２１ａ、２１ｂが封入され、リード片２１ａ、２１ｂ
の長さ方向に磁界が存在すると接点が閉じる構造となっ
ている。

上記ガラス管１９を樹脂材料にて成形したものが第７図
に示されている。

一方、長穴１７の内部には、所定の距離離したｌ対の永
久磁石１６ａ、１６ｂが置かれているが、この永久磁石
１６ａ、ｉ６ｂは第８図に示すように円柱状を威してお
り、１対の磁石１６ａ。

１６ｂは相互の極性が逆になるように取付けられている
。

その結果、磁力線１８は第５図に示すごとくなり、また
リードスイッチ１４は永久磁石１６ａ、１６ｂ相互の中
央を通過するように台車１に固定されている。

従来の装置で記述したごとく、ガイドレール１５の外径
が異なる毎にリードスイッチ１４とガイドレール１５外
周面この距離ｌは変化し、ガイドレール１５の外径が小
になる程、距離では犬となる（第４図）。

これを実際に測定すると、４″（外径１７５φ）と１６
“（外径４７２φ）用のそれぞれのガイドレール間で、
ｌの差は１３ｍもの値になる。

ところで、磁石の磁力は磁石より遠ざかる程弱まること
はよく知られているところであり、また第５図で示した
各々のリードスイッチ１４の位置は前述の距離でに対応
すると考えることが出来、従って上述のこの考案のもの
においても動作限界距離があることは否定出来ない。

しかし、永久磁石の材料、外形、あるいは相互間の距離
を適宜選択することにより、すなわち必要とする距離範
囲で作動しうるものを用いることによりその問題は実用
上問題にならない程度にまで解決できる。

例えば永久磁石の材料として、２相分離希土類磁石を使
用することにより上記問題を解決することができるもの
である。

なお、磁石埋設後、長穴周囲の空間に樹脂等を充てんし
、磁石の保護を計ればさらに取扱い上有益となる。

以上のように、この考案によれば、溶接トーチ位置検出
のために用いるスイッチなどの検出素子の動作点をガイ
ドレールが異なる毎に調整するといった作業が全く不要
となり、台車をガイドレールに装着するとそれと同時に
位置検出機能が働きうる状態になるものである。

またガイドレール外周には何ら突起物は生じないため、
使用に当って従来装置のように突起を破損しないような
注意を払う必要もなくなり、取扱いが簡単になるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置を示す正面図、第２図は小径のガイ
ドレールを使用した状態を示す正面図、第３図はリミッ
トスイッチの外形図、第４図は本考案の一実施例を示す
正面図、第５図は第４図の■−■断面図、第６図はリー
ドリレーの原理図、第７図はリードリレーの外観図、第
８図は永久磁石の外観図、第９図はガイドレールの長穴
部を示す部分図、第１０図はガイドレール外観図、第１
１図ａ、ｂは従来のものとこの考案のもののがイドレー
ルをそれぞれ示す断面図である。 １・・・・・・溶接台車（台車）、２・・・・・・車輪
、３・・・・・・加圧輪、４・・・・・・ガイドレール
、５・・・・・・フランジ、６・・・・・・内面、７・
・・・・・溶接トーチ、８・・・・・・リミットスイッ
チ、９・・・・・・被検出片、１０・・・・・・ガイド
レール、１１・・・・・・本体、１２・・・・・・アク
チュエーター、１３・・・・・・ローラー、１４・・・
・・・リードスイッチ、１５・・・・・・ガイドレール
、１６ａ、１６ｂ・・・・・・永久磁石、１７・・・・
・・長穴、１８・・・・・・磁力線、１９・・・・・・
ガラス管、２０・・・・・・内部、２１ａ、２１ｂ・・
・・・・リード片。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）被溶接物の局面に固定しガイドレールと、ガイド
   レールに案内されて被溶接物の局面に沿って旋回し溶接
   姿勢を変えながら移動する溶接合車より成る溶接装置に
   おいて、前記ガイドレール外周面に設けた長穴部に２相
   分離希土類磁石を極性を逆にして一対収納固定し、上記
   溶接合車には信号出力素子としてリードスイッチをその
   リード片が上記一対の磁石の作る磁力線に対して平行と
   なる位置に設けたことを特徴とする溶接装置。
2. （２）上記一対の磁石は、ガイドレール周面に設けられ
   る樹脂が充填される穴部に収納固定されていることを特
   徴とする実用新案登録請求第１項記載の溶接装置。